1电力系统及常见电力设备

电压互感器原理
开关柜
• 开关柜外线先进入柜内主控开关，然后进 入分控开关，各分路按其需要设置。如仪 表，自控，电动机磁力开关，各种交流接 触器等，有的还设高压室与低压室开关柜， 设有高压母线，如发电厂等，有的还设有 为保主要设备的低周减载。主要作用是在 电力系统进行发电、输电、配电和电能转 换的过程中，进行开合、控制和保护用电 设备。
有多种发电途径：靠燃煤、石油或天然 气驱动涡轮机发电的称火电厂，靠水力 发电的称水电站，还有些靠太阳能（光 伏），风力和潮汐发电的小型电站，以 核燃料为能源的核电站。
火力发电厂主要由4个系统组成：
1、燃烧气体系统 2、蒸汽系统 3、冷却系统 4、发电系统
光伏发电系统是由太阳能电池方阵， 蓄电池组，充放电控制器，逆变器， 交流配电柜，太阳跟踪控制系统
房间里的插座
线路接法
发电机基础
AC (交流） +230V
交流
60Hz
50Hz
商业电源
1 Hz
60Hz = 60 次/1 秒 50Hz = 50 次/1 秒
3,600 r/分钟 (60 秒) = 60 r/秒 3,000 r/分钟 (60 秒) = 50 r/秒
发电机应用原理
发电机基础
发动机
线圈 (导体)
磁铁
步骤 １．发动机带动磁铁旋转. ２．磁场移动. ３．线圈产生电流. ４．点亮灯泡
旋转
电 灯泡
右手拇指定律 电流方向
发电机基础 线圈
右手
线圈电流 产生磁场
手指显示电流方向 磁场 电流方向
拇指显示磁场方向
电流方向 决定磁场方向
发电厂（power plant）又称发电站，是 将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电 能（二次能源）的工厂。
A
电流方向
① 导体移动方向 ② 电流方向
(电动势) ③ 磁场方向
发电机产生交流电（AC)
(Alternative current)
A
B
电流方向
电流类型
电流
时 间
时间
发电原理
DC: Direct current (直流电）
AC: Alternative current （交流电）
时间
电流 时 间
电池
• 配电网是直接将电能送到用户的网络。
电网
输电网 配电网
直流输电 交流输电
交流输电
220kV 高压输电
330、500、750kV 超高压输电
1000kV及以上 特高压输电
直流输电
±500kV 高压直流输电
±800kV 特高压
配电网
35、110kV及以上 高压配电
20、10、6、3kV 中压配电
电流表 移动
法拉第法则 ①
②
③
发电原理
① 磁场越强 电流越大 (电动势)
② 移动越快 电流越大
③ 线圈越多 电流越大
右手定则 ①
发电原理
②
① 导体移动方向
② 电流方向
(电动势)
③
③ 磁场方向
① 旋转
③
导体
② ①
② 电流流动
旋转导体 电流产生
发电
提供电流 导体旋转
马达
Leabharlann Baidu
右手定则 ①
B
发电原理
② ③
开关柜
负荷开关
• 负荷开关是介于断路器和隔离开关之间的 一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能 切断额定负荷电流和一定的过载电流，但 不能切断短路电流
低压负荷开关
断路器
• 能够关合、承载和开断正常回路条件下的 电流并能关合、在规定的时间内承载和开 断异常回路条件下的电流的开关装置。
• 断路器可用来分配电能，不频繁地启动异 步电动机，对电源线路及电动机等实行保 护，当它们发生严重的过载或者短路及欠 压等故障时能自动切断电路，
电的传输
电力系统介绍
电力系统介绍
• 1、提高供电可靠性 • 2、减少系统的备用容量 • 3、减少系统峰谷差 • 4、提高系统供电质量 • 5、有效利用一次能源
电网介绍
• 电力系统中的各级电压线路及其联系的各 级变、配电所组成的部分叫做电力网（电 网）。
• 输电网是以高压超高压将发电厂、变电所 或变电所之间连接起来的送点网络，是电 力网中的主网架。
电力系统简介
袁浩杰 2015年3月
• 电是如何产生的？ • 电是如何传输的？ • 电是如何应用的？
电的产生
原子核 电子
电子 带负电
带正电
电压
水压
电压
电阻
导体电阻值取决于 物质本身导电性能
R=ρ*l/S
法拉第法则
Permanent Magnet
发电原理
磁场 线圈 电流
磁铁移动
线圈产生电流 (电动势)
电流互感器原理
电流互感器外观
电流互感器铭牌
电流互感器应用
电压互感器
• 电压互感器PT
• 压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次 线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电 压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应 定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变 一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与 二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压 互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压 互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继 电保护等。PT不能短路。
1000kV及以上 低压配电
• 电力生产的特点
• 1、同时性
• 发电、供电、用电同一时间完成，时刻保持平衡
• 2、集中性
• 统一调度，统一质量标准，统一管理、统一指挥
电的应用
• 发电机
发电侧设备
• 变压器
输变电设备
电流互感器
• 电流互感器CT
• 电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器 是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少， 串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的 全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪 表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回 路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈 的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。电流 互感器是把一次大电流转换成二次小电流来使用 ，二 次侧不可开路。
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